聚合酶链反应

聚合酶链反应（聚合酶链反应是一种分析短序列的方法脱氧核糖核酸(或核糖核酸)甚至在样品仅包含微量DNA或RNA。PCR用于再现（扩增）DNA或RNA的选定部分。之前，放大DNA的参与克隆感兴趣的媒体群体表达细菌，并花了几个星期。但现在，在测试中完成了PCR管道，它只需要几个小时。聚合酶链反应是非常高效的，因为DNA可以被复制无数次。此外，PCR使用的分子与自然复制DNA的用途:

• 两个“引物”，合成的短单链DNA序列，与要复制的DNA链的开始和结束相对应;
• 一个酶被称为沿DNA片段移动的聚合酶，读其代码组装复制品;和
• 聚合酶进行复制所需要的DNA构建块。

如PCR动画图,三个主要聚合酶链反应的步骤。这三个步骤重复30或40个循环。循环是在一个自动循环装置上完成的，该装置对含有反应混合物的试管进行快速加热和冷却。每一步——变性(结构改变)，退火(连接)，和扩展——发生在不同的地方温度：

1. 变性:在94摄氏度(2012华氏度)时，双链DNA融化并打开成两段单链DNA。
2. 退火:在中等温度下，大约54摄氏度(129.2华氏度)，引物与单链“模板”配对(退火)(模板是要复制的DNA序列)。在小长度的双链DNA(连接的引物和模板)上，聚合酶附着并开始复制模板。
3. 扩展:在72摄氏度(161.6华氏度)时，聚合酶工作得最好，与模板互补的DNA构建块与引物结合，形成双链DNA分子．

通过一个循环，双链DNA模板的一个单片段被扩增成两个单独的双链DNA片段。这两个片段然后可用于放大在下一个周期。随着周期的重复，会产生越来越多的副本，模板的副本数量呈指数增长。

要进行PCR，人们希望复制的原始DNA不需要是纯的或丰富的。它可以是纯的，但也可以是混合物的微小部分。因此，PCR已经发现了广泛和无数的用途——用于诊断遗传做DNA指纹，寻找细菌和病毒,研究人类进化，克隆一个埃及木乃伊的DNA，确定父系关系或生物学关系等等。因此，PCR已经成为一种至关重要的工具,生物学家,DNA取证实验室，以及其他研究遗传物质的实验室。

PCR由Kary Mullis发明。当时他在1983年思考PCR时，Mullis正在为Cetus的加利福尼亚州Emeryville工作，是第一个生物技术公司。在那里，他被指控为其他科学家制作短链DNA。Mullis写道，他怀孕了PCR，同时沿着太平洋海岸高速公路128夜间巡航他的摩托车。他正在玩他的心当他意识到自己发明了一种扩增任何DNA区域的方法时，他发现了一种分析DNA变化(突变)的新方法。穆里斯在他的摩托车前说过旅行一切都结束了，他已经在享受获得诺贝尔奖的前景。1993年，他与迈克尔·史密斯(Michael Smith)共同获得诺贝尔化学奖。

正如穆里斯在《科学美国人》上所写的:“从遗传物质DNA的单个分子开始，PCR可以在一个下午产生1000亿个类似的分子。”这种反应很容易执行。它只需要一个测试管，一些简单的试剂和一个热源。”

rt - pcr（逆转录-聚合酶链反应）是一种用于检测和定量的高度敏感的技术MRNA.（信使核糖核酸)．这项技术包括两个部分:

• 的合成的互补脱氧核糖核酸（互补脱氧核糖核酸）通过反向RNA转录（RT),
• 用聚合酶链反应(PCR)对特定的cDNA进行扩增。

RT-PCR已被用于检测病毒负载艾滋病毒也可用于其他RNA病毒，如麻疹和流行性腮腺炎．

以前的特约作者和编辑:
医学作者:弗雷德里克·赫克特医学博士，faap，facmg
医学编辑：Leslie J. Schoenfield，M.D.，Ph值.D。